信息通信专业：科学应用层组播中关键技术ppt课件.ppt

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1、应用层组播技术研究概述重叠网的构造内容递交机制小结一.概述背景介绍IP组播回顾应用层组播研究概况应用层组播的分类应用层组播中的关键技术背景介绍随着多媒体服务的高速发展，如何在互联网上快速有效地把多媒体数据从单点传递到多点已经成为一个挑战。IP组播被认为是最有效的解决方案“应用层组播”方案也是当前最热门的网络研究方向IP组播回顾IP组播中在网络层中实现，其网络路由　　　　　　　　　　　　　　　　器采用　分布式算法构造一棵数据转发树。IP组播是实现组播分组转发的最有效的方式，但由于在传输技术和管理上存在严重问题，导致其一直没有能够进入商业领域。最近几年来

2、，研究人员考虑在在应用层实现组播功能应用层组播中，分组在端系统处进行复制。端系统构成了逻辑上的重叠网络(OverlayNetwork)：应用层组播研究概况应用层组播的分类根据构造控制拓扑和数据拓扑的顺序，我们可以把应用层组播方案分为3类：重叠网的构造MPPS、PRO、SCRIBE、GNUSTREAM…内容递交策略LPPS、PALS…应用层组播中的关键技术二.重叠网的构造设计一个可扩展的Overlay构建框架，用以把所有参与流媒体应用（组播会话）的终端系统（对等节点）组织成一个性能良好的Overlay结构基于mesh的P2P流媒体（MPPS）覆盖网的组

3、织观点性能瓶颈MPPS的实际考虑覆盖网的组织观点定义源到一个端点p的距离为从源通过覆盖中的有向连接到端点p的最短路径。这样，覆盖中的端点基于它们到源的距离可以被组织成不同的级别，即级别n包括离源的所有n跳的端，级别0就是源本身。覆盖网的组织观点代表性的，除了在底层级别的端点外，在级别n上的每个端有：（1）在级别（n－1）有一个父节点，在同级或低级有（deg－1）个父节点，（2）在级别（n＋1）上有deg个孩子节点。在底层（n＝depth）的端点在（n－1）层上有一个父节点，在同层或高层有deg个孩子节点。实际上，因为端点之间的随机连接，有少数的端点在

4、更高层上有多于一个的父节点，如图中的端点5。这可能会减小同级里的端点的数目，增大覆盖的深度性能瓶颈带宽瓶颈：对任意的父节点和孩子端点以下条件必须满足：我们称这个为“带宽——度”条件。不失一般性，我们假设适应“带宽——度”的条件可以保证覆盖里的所有连接大致有相同的带宽。性能瓶颈容量瓶颈为了最小化系统容量瓶颈的概率，所有的端点在一个时间间隔内应该至少为它们的每个孩子端点提供一个有用的数据单元。最小化系统容量瓶颈和有效地利用所有端的输出带宽的目的在本质上是相同的。MPPS的实际考虑有两个在实际中可能使MPPS不能有效地使用简单化的假设：第一，覆盖中的一些连

5、接可能在网络内部经历瓶颈。第二，连接的带宽可能会比或高或低。由接收者驱动的P2P重叠网(PRO)PRO设计的主要目的：为具有异构和非对称带宽的对等节点提供最大的传输带宽设计PRO的主要原则：每一个节点能够独立并自私地决定连接到overlay的最好方式，从而最大化自己的传输带宽PRO关键机制PRO主要特征PRO局限性和挑战由接收者驱动的P2P重叠网(PRO)PRO关键机制基于Gossiping的PD机制PD机制即节点发现机制，使得每个节点获得overlay中其他节点的信息。PRO采用了一种类似gossip的方法进行节点发现。PD步骤：i．目标选择ii．

6、内容选择iii．image维护PRO关键机制PS机制PS机制就是利用已获得的节点信息决定合适的父亲节点。PS机制包括两个主要方面：选择标准和单一vs多个父亲节点PS原理：i．什么时候选择新的父亲节点ii．选择哪个节点作为父亲节点iii．怎样检测新的父亲节点iv．丢弃父亲节点标准PRO关键机制PRO中PD和PS的结合使用父亲节点访问链路带宽代替可利用带宽有下面的一些优点：输出带宽是父亲节点可用带宽的一个上限。估计可用带宽需要end-to-end的测量使得overlay中的每个节点可以估计出任何其他两个节点的相对有用性。PRO主要特征Gossiping提

7、供了一种节点发现的方法。PRO构建了多父亲节点，无组织的重叠网。PRO引入被动检测可用来检测不同父亲节点路径的任何共享瓶颈。减少了测量的次数，提高了稳定性PRO局限性和挑战条件不满足时，接收节点不能最大化全部带宽或者生成的overlay不够有效实用性也许不能有效的指导搜索进程来识别好的父亲节点来自父亲节点的可控带宽也许不能提供一个可测信号来检测共享瓶颈三.内容递交机制设计一套高效的内容递交策略，使Overlay结构上的用户终端能够尽可能接收到高质量的流媒体内容。分层的P2P数据流LPPS问题描述分层的P2P数据流解决方案性能评价问题描述P2P流媒体中

8、存在两个问题：用户请求的异步性对等网络带宽的异质性需要考虑两个因素：所有对等节点的总体流质量——系统效益服务